生物質(zhì)燃料在燃煤鍋爐上直接燃燒的試驗研究

1、生物質(zhì)燃料在燃煤鍋爐上直接燃燒的試驗研究 第 卷第 期鍋 爐 技 術(shù) . , . 年 月. 生物質(zhì)燃料在燃煤鍋爐上直接燃燒的試驗研究郭 勇 , 劉柏謙。.神華國際貿(mào)易有限責任公司,北京 ;.北京科技大學 機械工程學院,北京 摘 要: 在 臺燃煤鍋爐上進行了生物質(zhì)燃料燃燒試驗和與燃煤的對比試驗。結(jié)果顯示,燃煤鍋爐須經(jīng)改造才能適應生物質(zhì)燃料。生物質(zhì)燃料與燃煤比較,不論燃料性質(zhì)、燃燒現(xiàn)象、結(jié)焦特性、對爐膛的要求等方面都不同。生物質(zhì)燃料燃燒時出現(xiàn)了不低于 高溫區(qū)域和較高的排放,與文獻報道差別較大。關(guān)鍵詞: 生物質(zhì);燃燒;鍋爐中圖分類號: . 文獻標識碼: 文章編號: ? ? 料生產(chǎn)一直處于停滯狀態(tài),中

2、國政府批準的清潔前 言發(fā)展機制項目中, 以上是可再生能源。通過由于能源價格的劇烈波動,生物質(zhì)能源越來品種改良和擴大種植,生物能的資源量可以在越多受關(guān)注。這種關(guān)注已經(jīng)從技術(shù)界擴展到經(jīng) 年水平再翻一番。而目前還沒有出現(xiàn)專門濟界和金融界。為生物質(zhì)燃料設計的工業(yè)鍋爐。中國對生物質(zhì)能源的關(guān)注超過了以往任何試驗燃煤鍋爐和試驗方法時候。中國政府先后出臺了可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃、可再生能源與新能源國際科技合作試驗鍋爐是 臺設計燃料為煙煤的往復爐計劃和可再生能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃。這些排臥式水火管鍋爐。鍋爐主要受熱面積包括:爐規(guī)劃和計劃中指出:中國現(xiàn)階段全國農(nóng)作物秸膛;對流火管;省煤器;實際測量的排煙溫度為稈

3、年產(chǎn)生量約 億噸,其中大約 億噸可作為 和。生物質(zhì)燃料的原料為直徑燃料使用,折合約 . 億噸標準煤。林木枝椏 ,長約 的玉米秸稈成型燃料。和林業(yè)廢棄物年可獲得量約 億噸,大約 億 過量空氣系數(shù)、煙氣成分和主要排放物用便噸可作為能源利用,折合約 億噸標準煤。這 攜式儀器測量。給水流量由水箱水位變化獲得,些規(guī)劃確定生物質(zhì)成型燃料是重點發(fā)展的領燃料消耗量用消耗的燃料體積獲得。域,明確指出: 年前,結(jié)合解決農(nóng)村基試燒的主要結(jié)果本能源需要和改變農(nóng)村用能方式,開展 個生物質(zhì)固體成型燃料應用示范點建設。在示范 試驗是按照熱工技術(shù)要求進行的。主要測點建設生物質(zhì)固體成型燃料加工廠,就近為當點包括燃燒室前部、燃燒

4、室中部、爐膛尾部和尾地農(nóng)村居民提供燃料,富余量出售給城鎮(zhèn)居民部煙道。煙氣分析儀探頭上攜帶有熱電偶,可以和工業(yè)用戶。 年后,全國生物質(zhì)固體成型 直接獲得探頭所在點處的實際溫度。燃料年利用量達到 萬噸。到 年, . 燃料床上溫度和煙氣成分分布使生物質(zhì)固體成型燃料成為普遍使用的一種優(yōu) 圖 是燃燒室不同部位的溫度分布和煙質(zhì)燃料。全國生物質(zhì)固體成型燃料年利用量達 氣成分分布。溫度和成分測量選擇爐排上垂到 萬噸 國家發(fā)展改革委可再生能源中直方向 個高度。圖 顯示,爐排燃料床以上長期發(fā)展規(guī)劃 。燃料成分和溫度分布基本上是均勻的。由于 年以前,中國大陸境內(nèi)的生物質(zhì)顆粒燃測量不能同時進行。從燃燒室前部獲得的氧收

5、稿日期: ? ? 作者簡介:郭勇 一 ,男,碩士研究生,工程師,主要從事電力、煤炭設備采購工作。第 期 郭勇,等:生物質(zhì)燃料在燃煤鍋爐上直接燃燒的試驗研究 ,與爐排結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系。當氧氣繞過爐氣分布顯示 圖 ,出現(xiàn)了較多的氧氣消排 見 . 時,爐排上的含氧量較大;而在氧耗,而爐膛中部含氧量較大表明燃燒已經(jīng)明顯氣穿過爐排時,與爐排上的可燃物反應消耗掉削弱,氧氣可以大量地跨越爐排 圖 。贈相當比例的氧氣。爐膛中部氧氣消耗出現(xiàn)很大波動 圖 和溫度 溫度爐膛前部測量結(jié)果 爐膛中部測量結(jié)果最高溫度測點在燃料表面,次高溫度在燃料表面約,最低溫度在燃料表面約 圖 爐膛溫度和成分的測試結(jié)果圖 還給出了氣體有害

6、成分的分布。爐膛堡騷 髓贈騷糍前部的從爐排向上是減少的 圖 ,揮發(fā)分的大量析出和燃燒可能是重要的原因。 圖瞧 中的 。幾乎沒有發(fā)生變化,可能表明在燃料床上幾乎沒有發(fā)生燃燒反應,到燃料床比較高處才出現(xiàn)增加。 個位置的測量顯示,爐膛前部的量較少,生成的濃度絕對值仍然比較高。圖 是實際測得的沿著燃料床的溫度分布。這個分布與圖 看到的不同,包括了燃料層中的溫度。圖 排煙溫度和煙氣成分. 生物質(zhì)燃燒的火焰和結(jié)焦現(xiàn)象火焰觀察點主要分布在爐前看火孔 、爐膛中部 爐門 和爐膛尾部 爐門 。由這些觀察點看到的火焰和爐排結(jié)焦現(xiàn)象對于燃燒生物質(zhì)燃料鍋爐有重要參考價值。從爐膛后部看到的生物質(zhì)燃料火焰要比燃煤時明亮許多。明亮的火焰可能意味著揮圖 爐膛前部測得的溫度分布發(fā)分集中析出、迅速燃燒造成的爐膛內(nèi)的局部高溫,見圖 。由于攜帶的熱電偶最高測量限度為 生物質(zhì)燃料燃燒的結(jié)焦現(xiàn)象,無論從機理還型熱電偶 ,在短時間達到 后迅即是外在表現(xiàn)都沒有獲得清晰的物理和化學認將熱電偶抽出。但不排除實際溫度高于 識 。但從生物質(zhì)燃燒時導致結(jié)焦的燃燒條件的情形。這個測量結(jié)果與以前生物質(zhì)燃燒